10. Тепловой расчет остальных поверхностей нагрева
Этот тепловой расчет выполняется согласно указаниям [1, гл.5;6]
10.1 Расчет ширмового пароперегревателя
Для упрощения расчета ширмовый пароперегреватель рассчитываем без дополнительных поверхностей нагрева в последовательности изложенной в [1, с.87-90]. Исключен из расчета ширм и пароохладитель.
Перед началом расчета составляем предварительный эскиз ширмового пароперегревателя. Ширмовый пароперегреватель включен прямоточно как предварительная ступень перегрева пара после барабана перед конвективным пароперегревателем. Ходом ширм считается ход пара лишь в одну сторону.
Рисунок 1.2 - Эскиз ширмового пароперегревателя
Таблица 7 - Расчет ширмового пароперегревателя
Диаметр труб и толщина труб d, м, б, мм | d= dвнутр*б, четеж | =32*4=40мм=0,04м б=4мм |
Кол-во парал. включенных труб, n, шт. | По чертежу котла | 9 |
Шаг между ширмами S1, м | По чертежу котла | 0,6 |
Количество ширм, Z1, шт | чертеж | 20 |
Продольный шаг труб в ширме, S2, м | [1] с 86 | 0,044 |
Глубина ширм, С, м | C=[(n-1)S2+d]Zx+d(Zx-1) | [(9-1)∙0,044+0,04]∙4+0,04(9-1) =1,68 |
Высота ширм | По чертежу | 7,9 |
Относительный поперечный шаг, s1 | ||
Относительный продольный шаг, s2 | 1,1 | |
Расчетная поверхность нагрева ширм, Fш, м2 | Fш=2×hш×С×Z1×xш | 2×7,9×20×0,96= =510 |
Угловой коэффициент ширм, Xш | [1, с.112, рисунок 5.19 по s2] | 0,96 |
Площадь входного окна газохода ширм, Fп.вх, м2 | Fп.вх.=(nx+c)×a | (7,9+1,68)×12 =114,96=115 |
Лучевоспринимающая поверхность ширм, Fл.ш, м2 | Fл.ш.= Fвх | 115 |
Живое сечение для прохода газов, Fг.ш. м2 | Fг.ш.=а× hш-Z1× hш×d | 12×7,9-20×7,9× ×0,04=88,48 |
Эффективная толщина излучающего слоя , S,м | 0,76 | |
Тем-ра газов на входе в ширму, V’ш, °С | V’ш = V’т | 1050 |
Энтальпия газов на входе в ширмы, H’ш, | H’ш = H"ш | 9498,9896 |
Лучистая теплота воспринятая плоскостью входного окна ширм, Qп.вх, | ||
Коэффициент, учитывающий взаимный теплообмен между топкой и ширмами, | ||
Температурный коэффициент, А | [1], стр.42 | 1100 |
Коэффициент неравномерности распределения лучистого тепловосприятия, | [1], стр.47, табл. 4.10 | 0,8 |
Поправочный коэффициент, | [1], стр.55 | 0,5 |
Температура газов за ширмами, ,оС | [1] стр.38 табл,4,7 | 960 |
Энтальпия газов за ширмами, ,кДж/кг | по | 8593,0335 |
Ср. тем-ра газов в ширмах, , оС | ||
Коэффициент ослабления лучей частицами летучей золы, | [1], стр.140, рис. 6.13 | 70 |
Объемная доля водяных паров, | Из табл. №5 расчета | 0,0807 |
Давление дымовых газов в среде ширм, Р, МПа | - | 0,1 |
Коэффициент ослабления лучей газовой средой, КГ, | [1], стр.138, рис. 6.12 по , VГ, рS | 5 |
Коэффициент ослабления лучей средой ширм, К, | ||
Коэффициент излучения газовой среды в ширмах, | 0,33 | |
Угловой коэффициент ширм с входного на выходное сечение, | 0,16 | |
Лучевоспринимающая поверхность за ширмами, Fл.вых, м2 | 81,5 | |
Абсолютная средняя температура газов ширм, Тш, К | +273 оС | 1005 + 273 = 1278 |
Теплота, излучаемая из топки и ширм на поверхности за ширмами, Qл.вых, кДж/кг | 527,2149 | |
Тепловосприятие ширм излучением, Qлш, кДж/кг | ||
Тепловосприятие ширм по балансу, ,кДж/кг | ||
Температура пара на входе в ширмы, , оС | - | 342 |
Энтальпия пара на входе в ширмы, , кДж/кг | [2], табл.7.13 , по МПа и | 2606 |
Температура пара после ширм, ,оС | [7] табл. 3 по Рб | 362 |
Энтальпия пара на выходе из ширм, , кДж/кг | + | 2606+214,2060=820,206 |
Прирост энтальпии пара в ширме,, | =214,2060 | |
Ср. тем-ра пара в ширмах, tш, оС | ||
Скорость газов в ширмах, , м/с | ||
Поправка на компоновку пучка ширм, CS | [1], стр.122 | 0,6 |
Поправка на число поперечных рядов труб, СZ | [1], стр.122 | 1 |
Поправка ,Сф | [1], стр.123 | 1 |
Нормативный коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к ширмам, , | [1], стр.122 график 6,4 | 41 |
Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к ширмам , , | ||
Коэффициент загрязнения ширм, , | [1], стр.143, граф. 6,15 | 0,0075 |
Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару, , | , [1], стр.132 | 1463,9582 |
Температура наружной поверхности загрязнения, tз, оС | ||
Скорость пара в ширмах, , м/с | ||
Средний удельный объем пара в ширмах, , м3/кг | [7] табл. 3, по и | 0,01396 |
Коэффициент использования ширм, | [1], стр.146 | 0,9 |
Коэффициент теплоотдачи излучением в ширмах, , | , [1], стр.141 | |
Угловой коэффициент для ширм, | [1], стр.112, рис. 5.19, кривая 1 (брать ) | 0,96 |
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, , | ||
Коэффициент теплопередачи для ширм, k, | ||
Тепловосприятие ширм по уравнению теплопередачи, , кДж/кг | ||
Большая разность температур, , оС | Из прилагаемого графика | 708 |
Меньшая разность температур , оС | Из прилагаемого графика | 598 |
Средний температурный напор, , оС | ||
Необходимое тепловосприятие ширм, , % |
Рисунок 1.3 - График изменения температур в ширмах при прямотоке
10.2 Расчет фестонаПри расчете фестона не учитывать теплообмен через подвесные трубы и др. дополнительные поверхности. Фестон обыкновенно располагают между ширмами, висящими над топкой, и конвективным пароперегревателем. Фестон выполняют из разряженного пучка труб большего диаметра.
Расчет фестона сведен в нижеследующую таблицу.
Таблица 8
Диаметр и толщина труб, d, м | d=dвнут×d | 0,114 |
Относительный поперечный шаг, s1 | S1/d | 5,3 |
Поперечный шаг труб, S1, м | По чертежу котла | 0,6 |
Число труб в ряду, Z1, шт | По чертежу котла | 20 |
Продольный шаг труб, S2, м | По чертежу котла | 0.3 |
Относительный продольный шаг, s2 | S2/d | 2,65 |
Число рядов труб по ходу газов, Z2, шт | По чертежу | 2 |
Теплообменные поверхности нагрева, Fф, м | П∙d∙Н∙ Z2∙ Z1 | 100 |
Лучевоспринимающая поверхность Fл.., м2 | aН | 94 |
Высота фестона, Н, м | По чертежу | 7,8 |
Живое сечение для прохода газов, Fг.., м2 | Fг..=а× Н-Z1× Н×d | 76,216 |
Эффективная толщина излучающего слоя, S, м | Из расчета топки | 5,95 |
Температура газов на входе в фестон, V’ф, °С | V’ф = V"ш | 960 |
Энтальпия газов на входе в фестон, H’ф, | H’ф = H"ш | 8593,0335 |
Температура газов за фестоном, V"ф, °С | Принимаем с последующим уточнением | 934 |
Энтальпия газов на выходе из фестона, H"ф, | H"ф | 8334,3849 |
Тепловосприятие ширм по балансу, Qбф, | Qбф =(H’ф-H"ф)×j | (8593,0335-8334,3849)0,99=256,0620 |
Угловой коэффициент фестона, Xф | [1, с.112, рисунок 5.19 по s2] | 0,45 |
Средняя температура газов в фестоне, Vф, °С | 947 | |
Скорость газов в фестоне, wгф, | ||
Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к ширмам, dк, | dк =Сs× Сz× Сф×aн | 0,46×0,91×0,94×29=11,4110 |
Объемная доля водяных паров, rн2о | №5 расчета | =0,0807 |
Поправка на компоновку пучка, Сs | [1, с.122-123] Сs=¦(s1,s2) | =0,46 |
Поправка на число попереч ных труб, Сz | [1, с.122-123] | =91 |
Поправка, Сф | [1, с. 123] график Сф=¦(nш× rн2о) | =0,94 |
Нормативный коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к фестону, aн, | [1, с. 122, график 6.8] | 29 |
Температура наружной поверхности загрязнения, tз, °С | tcред+Δt | 422 |
Коэффициент теплоотдачи излучением фестона, aл, | aл =aн ×Еш | 62,37 |
Нормативный коэффициент теплоотдачи излучением, aп.н, | [1, с.141, граф 6.14] | 189 |
Тепловосприятие фестона по уравнению теплопередачи, Qтф, | ||
Необходимость тепловосприятия фестона, dQф, % | (256,0621-268,3986) /256,0621·100 =4,8178<5 % |
... . 2 - Схема воздухоподогревателя 2. Составление модели расчета воздухоподогревателя В данном разделе рассматривается формулировка задачи для расчета кожухотрубчатого двухходового воздухоподогревателя парового котла; представляются исходные данные и необходимые расчетные формулы. 2.1 Содержательная формулировка задачи Задачей расчета теплообменного аппарата является определение основных ...
... давление (избыточное): 13 кгс/см2 Толщина стенки барабана: 13 мм Тип горелки: ГМ-4,5 Расчетный расход топлива: 442 – 488 м3/ч 2 Тепловой расчет парового котла 2.1 Характеристика топлива Топливом для проектируемого котла является попутный газ, газопровода «Кумертау – Ишимбай – Магнитогорск». Расчетные характеристики газа на сухую массу принимаются по таблице 1. Таблица ...
... помола пыли регулируется специальными шибером. Скорость в канале применяется 4,5–7,5 м/с, в наибольшем сечении сепаратора 2–3 м/с, воздуха входном патрубке 12–18 м/с. 2. Специальная часть 2.1 Исходные данные Тип котла – БКЗ-75–39 Тип топки – ТЛЗМ-2700/3000 Паропроизводительность номинальная – 75т/ч Давление насыщенного пара в барабане котла – 3,9мПа Температура питательной воды – ...
... Параметр ед.изм. min норма max. Производительность т/ч 9,5 10,0 10,5 Температура перегретого пара С 535 540 545 Давление в барабане котла МПа 1,33 1,40 1,47 Температура питательной воды после экономайзера С 190 200 210 Расход природного газа м/ч 237,5 ...
0 комментариев